Дозиметр
27.07.2011 
1 комментарий
Идея сделать дозиметр возникла у меня тогда, когда захотелось
сделать небольшой рентгеновский аппарат для просвечивания залитых
компаундом электронных блоков.
В столе давно лежал датчик для дозиметра СТС-5 (современное
название СБМ-20). Недолго покопавшись в интернете обнаружил, что
оптимальное рабочее напряжение для этого типа датчика составляет 400-450В.
При таком потенциале характеристика отклика линейна и составляет 78 импульсов
в час на один микрорентген. Из этого следует, что если принять время измерения
1/78 часа (примерно 46 секунд), количество импульсов на выходе датчика
будет численно равно уровню радиации в микрорентген/час.
Делать сложную и дорогую схему нехотелось. Поэтому взгляд упал на
то, что «валялось под руками». А именно: контроллер PIC12F629 (меньше доллара),
индикатор TIC8213(около 2-х доллров), трансформатор от неисправного
китайского фотоаппарата-мыльницы. Схема состоит из преобразователя 4,5В в +400В,
счетчика Гейгера СБМ-20, контроллера счтающего импульсы и индикатора. В качестве
вспомогательного элемента индикации применил копеечный буззер. Усилительный
каскад для буззера не стал ставить — звуковые сигналы и так достаточно хорошо слышны.
Умножитель на выходе блокинг-генератора состоит из трех диодов КД102 и
трех керамических конденсаторов 2н2 1кВ из дохлых китайских зарядок от телефонов.
На выходе умножителя через резистор 15 мегаОм подключен датчик. Он представляет
из себя тонкостенную металлическую трубочку, заполненную инертным газом и парами
спирта с натянутой по оси тонкой проволочкой. Если через объем датчика пролетает
заряженная частица, она образует в спирто-газовой среде ионизированный канал,
через который проскакивает микро-разряд. Через разделительный конденсатор и
токоограничительные резисторы это разряд поступает на вход счетчика контроллера.
Контроллер производит подсчет количества импульсов и отображает его на ЖК экране.
В момент пролёта частицы контроллером формируется короткий звуковой сигнал. По частоте
следования сигналов легко на лух определить «фонящий» предмет.
Общее потребление схемы составляет 1,5-1,8 мА. Единственный узел, требующий
внимания это блокинг-генератор преобразователя. Для того, чтобы измерить напряжение
на выходе преобразователя необходим либо вольтметр с высокоомным входом, либо делитель
на вход обычного мультиметра. Мой мультиметр имеет входное сопротивление 10 МОм. Для того,
чтобы не шунтировать выход преобразователя пришлось спаять 6 резисторов по 15МОм
каждый последовательно и подключить в разрыв щупов. Получился делитель примерно 1:10 со входным
сопротивлением 100МОм. Если на выходе преобразователя у вас получится более 450В можно
либо уменьшить напряжение питания с 4,5В до 3В либо уменьшить количество ступеней
умножителя. Контроллер и экран сохраняют работоспособность примерно до 2-х вольт.
печатка
Файл печатной платы и HEX программы.
сделать небольшой рентгеновский аппарат для просвечивания залитых
компаундом электронных блоков.
В столе давно лежал датчик для дозиметра СТС-5 (современное
название СБМ-20). Недолго покопавшись в интернете обнаружил, что
оптимальное рабочее напряжение для этого типа датчика составляет 400-450В.
При таком потенциале характеристика отклика линейна и составляет 78 импульсов
в час на один микрорентген. Из этого следует, что если принять время измерения
1/78 часа (примерно 46 секунд), количество импульсов на выходе датчика
будет численно равно уровню радиации в микрорентген/час.
Делать сложную и дорогую схему нехотелось. Поэтому взгляд упал на
то, что «валялось под руками». А именно: контроллер PIC12F629 (меньше доллара),
индикатор TIC8213(около 2-х доллров), трансформатор от неисправного
китайского фотоаппарата-мыльницы. Схема состоит из преобразователя 4,5В в +400В,
счетчика Гейгера СБМ-20, контроллера счтающего импульсы и индикатора. В качестве
вспомогательного элемента индикации применил копеечный буззер. Усилительный
каскад для буззера не стал ставить — звуковые сигналы и так достаточно хорошо слышны.
Умножитель на выходе блокинг-генератора состоит из трех диодов КД102 и
трех керамических конденсаторов 2н2 1кВ из дохлых китайских зарядок от телефонов.
На выходе умножителя через резистор 15 мегаОм подключен датчик. Он представляет
из себя тонкостенную металлическую трубочку, заполненную инертным газом и парами
спирта с натянутой по оси тонкой проволочкой. Если через объем датчика пролетает
заряженная частица, она образует в спирто-газовой среде ионизированный канал,
через который проскакивает микро-разряд. Через разделительный конденсатор и
токоограничительные резисторы это разряд поступает на вход счетчика контроллера.
Контроллер производит подсчет количества импульсов и отображает его на ЖК экране.
В момент пролёта частицы контроллером формируется короткий звуковой сигнал. По частоте
следования сигналов легко на лух определить «фонящий» предмет.
Общее потребление схемы составляет 1,5-1,8 мА. Единственный узел, требующий
внимания это блокинг-генератор преобразователя. Для того, чтобы измерить напряжение
на выходе преобразователя необходим либо вольтметр с высокоомным входом, либо делитель
на вход обычного мультиметра. Мой мультиметр имеет входное сопротивление 10 МОм. Для того,
чтобы не шунтировать выход преобразователя пришлось спаять 6 резисторов по 15МОм
каждый последовательно и подключить в разрыв щупов. Получился делитель примерно 1:10 со входным
сопротивлением 100МОм. Если на выходе преобразователя у вас получится более 450В можно
либо уменьшить напряжение питания с 4,5В до 3В либо уменьшить количество ступеней
умножителя. Контроллер и экран сохраняют работоспособность примерно до 2-х вольт.
печатка
Файл печатной платы и HEX программы.
1 ответ